GPS在房屋建設測量中的運用研究

文/賴瑩 鄭州市鄭房測繪隊 河南 鄭州 450000

王雪 中科宇圖天下科技有限公司河南分公司 河南 鄭州 450000

GPS在房屋建設測量中的運用研究

文/賴瑩 鄭州市鄭房測繪隊 河南 鄭州 450000

王雪 中科宇圖天下科技有限公司河南分公司 河南 鄭州 450000

GPS的全稱為Globa Positioning System（全球定位系統），其在房屋建設測量中的應用愈加受到房屋建設部門的重視，并得到了迅速的推廣。本文對GPS在房屋建設測量中的原理、布網和運用進行了分析和研究，期望可以進一步推動GPS在房屋建設測量中的運用。

全球定位系統；工程測量；特點；應用

前言：

GSP全球定位已經成為人們所尋常所見的定位方式，在全世界范圍內得到了廣泛應用，其工作原理是空間衛星群與地面監控系統相互作用，兩部分通過信號的傳輸，進行精準定位。此定位方式也已經極為廣泛地應用到了大地測量、工程測量、航空攝影測量以及地形測量等各個方面，并且在房屋建設的測量方面也同樣應用廣泛，并取得了一定的成績。對GPS在房屋建設測量中的運用進行研究，能夠更好地使GPS在房屋建設測量中發揮其重要作用。

一、GPS定位原理及特點

GPS的工作原理是運用距離交會法，使衛星系統與地面需要定位的位置通過GPS接收機進行信號接收。在需要測量的位置p點架設GPS定位接收器，在某一時刻接收器同時接收到三顆以上衛星所傳來的感應信號或者導航電文，在GPS接收器進行數值計算和處理之后可以計算出該位置與傳輸信號衛星的距離sap、sbp、scp，通過三個距離值獲取該位置的三維坐標，得出該位置的測量數值。

GSP測量方法有自己的測量特點。首先，測站之間不需要能夠相互通視，即使相隔甚遠，或者有隔離物遮蔽，也同樣可以進行測量，測量方式更加靈活，但需要進行有效的信號接收，沒有GPS衛星信號則無法進行測量；其次，GPS測量更加精準，GPS所使用的是衛星定位系統，其精度可以達到5mm+1ppmm，尤其在遠距離進行測量時候，其優勢更加明顯，在500～1000公里的基線上進行測量，其準確度可以達到10-10～10-15；第三，提供有效的三維坐標，GPS的測量是通過衛星信號的傳輸進行測量，其形成三維數值，不僅能夠更加精準地觀測到平面位置，而且可以準確地觀測到占地高度，形成三維坐標。

二、GPS 技術在房屋測量中的布網設計

現代隨著高層建筑的增加，對房屋測量的重要性要求更加嚴格，對數據的準確性要求也逐漸提高，而傳統的測量方法、常規測量手段的弊端和缺點已經難以適應當前經濟形勢的要求和需要，需要GPS新型測量技術的應用，建立以衛星為網絡，由空間衛星、地面控制系統和用戶接受端三個部分組成的新型系統。

GPS建網系統需要根據不同的需要和用途進行鋪設，其主要根據用戶的需要而進行，同時考慮時間、經費、人力、物力的耗費，以及GPS接收機的類型、使用數量等。GPS布網要遵循以下原則：第一，GPS對于通視要求不高，但是要考慮測量過程中的加密，所以要考慮保證一個或者一個以上的通視方向；第二，采用閉合式圖形模型；第三，充分考慮地標城市的坐標系統，考慮坐標系統對繪圖測量的影響；第四，圖形繪制要采用獨立觀測所構成的閉合環或者符合路線；第五，GPS的測量需要GPS網絡的協助，GPS網絡需與測量地形保持最大限度的相同性；第六，結合GPS網絡形式，根據不同的需要采用不同的圖形布置形式，如點連式、邊連式、混連式、網連式等。

三、GPS在房屋建設測量中的運用

1.選點

GPS在房屋建設測量中最重要的一個特點便是無視通透，這樣就使得房屋測量起來更加便利，測量方式更加多樣化，但要求具有相對空曠的空間，能夠有效接受GPS衛星信號，使GPS衛星信號不會收到干擾，保證高精準的定位。因此在選點的時候要保證所選測量點能夠有效接收到GPS的定位信號，如果有通視地界則優先選擇通視地界。

2.觀測

根據GPS作業調度表安排進行觀測，采樣靜態相對定位，衛星高度角20度，時段長度為2小時，采樣間隔為10秒，在每個測量點上安置一個接收機，并對接收機進行對中、整平和定向設定，量取天線高，測量氣象數據，開機觀測，當各指標達到所需要的標準時，依照接收機的提示進行數據的錄入，進行觀測。

3.數據處理

GPS進行房屋建設測量之后，需要對其數據進行處理，一般來說，GPS網數據處理有兩個階段，即基線解算和網平差。

（1）基線解算階段

基線向量的解算一般采用多站，多時段自動處理的方法進行，具體處理中應注意以下幾個問題：第一，基線解算所采用的一般是雙差相位的觀測值，如果基線測量的邊長超過40km，那么解算過程中就需要采用三差相位觀測值。第二，如果多臺接收機在一個時間段同時工作，同時進行觀測，那么結算過程采用的是單基線模式，也可以運用同一獨立基線按多基線處理模式統一解算。第三，GPS網的級別是同一級別的情況下，根據基線的長度不同，可以采用不同的數據處理模式，但是1km內的基線必須采用雙差固定解算。25km以內的基線，可以挑選雙差固定結算和雙差浮點計算中的一個，進行最優化的選擇。25km以上的基線，則需要選擇三差解算模型作為基線解算的最終結果。基線向量解算是一個復雜的平差計算工程。如果解算過程中數據出現中斷情況，則需要對觀測到的數據的粗差予以剔除，以及考慮因為星座變化而出現的日期參數的增加等情況的發生。

（2）網平差計算

基線向量檢測通過之后，進入下一個階段，即網平差計算階段。網平差計算有三種類型，分別為自由網平差、非自由網平差、GPS網與地面網聯合平差。自由網平差的目的是為了檢測網本身的內部系統、設定是否符合精度以及以及向量之間有無明顯的系統誤差和粗差，都對之后的數據測量產生影響。非自由網平差，則約束的是邊長和方角位，照顧GPS網與地面網之間的轉換參數，網平差計算需要注意控制點不能和獨立基線相重合，該點上補測和重測的數量應當多于一條基線。

結語：

綜上所述，GPS的運用使房屋建設測量所得數據更加準確，所使用的測量手段也更加便捷。同時，做好GPS測量的首要任務是要做好GPS布網，在布網內進行測量則會使測量人員感覺到更加得心應手，測量的效率也更加高效。GPS測量的應用是對傳統測量方式的變革和革新，且因為其實用性，也應當得到相關部門和單位的推廣。同時，企業單位也要對測量的一線人員做好培訓工作，對測量中的相關事項引起注意，不斷推進GPS測量技術的革新，發揮其在房屋建設測量中的重要作用，推進其在房屋建設測量中的應用。

[1］周曉愚，葉韜.GPS系統的原理及其在房屋建設測量中的應用[J］.價值工程，2010，09：111.

[2］孫蕾.GPS系統在房屋建設測量中的應用[J］.河南科技，2013，04：148.

[3］石云中.GPS技術在房屋工程測繪中的應用分析[J］.科技致富向導，2014，06：214+216.